发明名称 一种Ti-Si-N纳米晶-非晶复合超硬涂层的制备方法
摘要 本发明公开了一种Ti-Si-N纳米晶-非晶复合超硬涂层的制备方法。该方法利用磁场控制的高密度电弧放电使Ti电弧靶蒸发Ti,通入氮气和蒸发出的Ti反应生成TiN,同时通入硅烷,把硅烷(SiH<sub>4</sub>)离化分解成Si离子和H离子,Si离子和氮反应生成Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>。在偏压下,TiN晶体和Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>相同时竞争生长于工件基体上成膜,形成Ti-Si-N纳米晶-非晶复合涂层。本发明制备的Ti-Si-N纳米晶复合涂层具有涂层硬度高、附着力强、涂层生长速率快、生产效率高、生产成本低、涂层设备结构简单等特点,根据使用要求可在硬质合金、不锈钢、碳钢等各类工件上进行不同厚度Ti-Si-N纳米晶-非晶复合超硬涂层的制备。
申请公布号 CN101457359A 申请公布日期 2009.06.17
申请号 CN200810197643.4 申请日期 2008.11.14
申请人 武汉大学 发明人 杨兵;杨种田;丁辉;付德君
分类号 C23C28/00(2006.01)I;C23C14/35(2006.01)I;C23C14/24(2006.01)I;C23C14/14(2006.01)I;C23C16/455(2006.01)I;C23C16/30(2006.01)I 主分类号 C23C28/00(2006.01)I
代理机构 武汉华旭知识产权事务所 代理人 刘 荣
主权项 1. 一种Ti-Si-N纳米晶-非晶复合超硬涂层的制备方法,其特征在于:将需涂层工件经清洗后放置于真空室中,在0.1~3Pa、负50~负250V偏压及400-450℃的条件下,首先利用磁场控制的金属Ti靶电弧放电制备Ti过渡层;然后利用Ti电弧靶蒸发Ti并与通入真空室的氮气反应生成TiN,同时通入SiH4气体,利用电弧放电的高强度等离子体把SiH4离化分解成Si离子和H离子,Si离子和真空室中的氮反应生成Si3N4;在偏压的作用下,TiN晶体和Si3N4相同时竞争生长于工件基体上成膜,形成Ti-Si-N纳米晶-非晶复合超硬涂层。
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